Estudios numéricos de los efectos de la estructura del sustrato en el estrés residual en la fabricación aditiva por energía dirigida por láser de productos de paredes delgadas
Autores: Jing, Hang; Ge, Peng; Zhang, Zhao; Chen, Jun-Qi; Liu, Zhong-Ming; Liu, Wei-Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Método
Tensión residual
Fabricación aditiva DED con láser
Restricciones
Diseño de sustratos
Patas de soporte
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Un nuevo método para controlar el estrés residual en productos de fabricación aditiva por deposición de energía láser dirigida (DED AM) se propone basado en las restricciones utilizadas en la fabricación y el diseño del sustrato. Los resultados de la simulación del estrés residual, que fueron validados con los datos medidos experimentalmente, mostraron que restricciones más débiles en el sustrato podrían disminuir en gran medida el estrés residual en los productos de DED AM láser. Además, al diseñar regiones de grosor reducido localmente en el sustrato, como agujeros en forma de tira larga o patas de soporte, el estrés residual en los productos de DED AM podría disminuir aún más. En este estudio, cuando se diseñaron agujeros en forma de tira larga en el sustrato, el estrés residual de tracción se redujo en un 28%. Se logró una cantidad aún menor de estrés residual cuando la estructura de diseño se cambió a patas de soporte. El estrés residual de tracción disminuyó en más del 30%. Cuantas menos patas de soporte, menor es el estrés residual. El estrés residual en los productos de DED AM podría controlarse bien mediante el diseño, mientras que la rigidez puede debilitarse con menos restricciones.
Descripción
Un nuevo método para controlar el estrés residual en productos de fabricación aditiva por deposición de energía láser dirigida (DED AM) se propone basado en las restricciones utilizadas en la fabricación y el diseño del sustrato. Los resultados de la simulación del estrés residual, que fueron validados con los datos medidos experimentalmente, mostraron que restricciones más débiles en el sustrato podrían disminuir en gran medida el estrés residual en los productos de DED AM láser. Además, al diseñar regiones de grosor reducido localmente en el sustrato, como agujeros en forma de tira larga o patas de soporte, el estrés residual en los productos de DED AM podría disminuir aún más. En este estudio, cuando se diseñaron agujeros en forma de tira larga en el sustrato, el estrés residual de tracción se redujo en un 28%. Se logró una cantidad aún menor de estrés residual cuando la estructura de diseño se cambió a patas de soporte. El estrés residual de tracción disminuyó en más del 30%. Cuantas menos patas de soporte, menor es el estrés residual. El estrés residual en los productos de DED AM podría controlarse bien mediante el diseño, mientras que la rigidez puede debilitarse con menos restricciones.